太空是天堂還是地獄？宇航員脊椎拉長5cm，7％DNA發生永久性變異！

科學前沿觀天下 篤學明理洞為了探尋太空對人類身體的影響，NASA於2016年3月進行了著名的雙胞胎「天地」隔離實驗。這一研究在近日獲得了初步成果，除了身高激增5cm外，數據顯示身處太空長達一年之久的宇航員的一部分DNA也發生了永久性改變！

NASA宇航員Scott·Kelly與Mark·Kelly是一對同卵雙胞胎，他們的DNA幾乎完全一樣。弟弟Scott被派駐國際空間站（ISS）執行了340天的太空任務後，身高激增5cm，這令科學家們感到不可思議。為了更深入了解太空環境對人體的影響，研究人員對結束任務的Scott繼續進行了長達一年的監測，並對比了他與哥哥Mark的DNA差異。

儘管Kelly兄弟二人有著相同的DNA，但不同的環境因素會影響基因表達的方式。Scott的脊柱在無重力環境發生了短暫性伸展，同時還有很多在哥哥Mark體內觀察不到的基因調整。美國宇航局雙胞胎研究的首席研究員克里斯托弗·梅森表示：「當Scott進入太空後，體內基因表達能力異常旺盛，不過免疫系統、視網膜等功能卻停滯不前。」

其中有些是短期性的，似乎只有在太空里才會發生，而另一些則是永久的，至今都沒有恢復。據研究人員統計，Scott 體內約有7％的基因發生了永久性改變。這部分基因大都與免疫系統、骨骼形成、DNA修復等功能相關。梅森解釋道，這被認為是人體對威脅性的太空環境所做出的的響應。

目前，關於NASA雙胞胎「天地」隔離研究（雙子星研究）的全部實驗結果尚未完全公布，但初步的數據已足以給與我們很多思考。下面簡要介紹迄今為止研究人員已經發現的影響：

Scott的染色體端粒在太空中延長，回到地面後又縮回正常狀態。這一結果令科學家感到匪夷所思，因為較長的端粒通常被認為是長壽的象徵，這是否意味著人類在太空中更加長壽？而高水平的宇宙射線和輻射值卻是實實在在的對人體造成損傷。科羅拉多州立大學的輻射生物學家Susan Bailey猜測到，這或許與Scott在太空中攝入更少的卡路里有關，真相不得而知…

Scott的基因表達發生不同水平的差異變化。分析顯示，Scott細胞內甲基化水平明顯差異化，或升高或降低。總體而言進入太空後基因表達達到了一個前所未有的高峰。

Kelly兄弟二人的腸道細菌種類不同。研究人員注意到，Scott和Mark的腸道細菌（基本上是幫助消化的微生物）在歷時一年的研究中存在明顯差異。這可能與他們的飲食和太空環境不同。此外，還包括脊椎被拉伸、肌肉萎縮、睡眠周期失衡等已知的影響。

通過對二人白細胞中的RNA進行測序，研究人員發現超過200000個RNA分子在二人體內有著不同的表達。在基因組中出現特殊的突變是正常的，但科學家們正在努力尋找出那些在太空中被選擇性激活的「太空基因」。

為此，許多科學家紛紛呼籲應及早解決太空對宇航員的生理、心裡影響。這一研究的全部結果預計將於今年晚些時候公布，這無疑為今後的太空探索活動提供巨大的幫助。

文/朱張航宇

圖/NASA Human Research Strategic Communications?

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